柔性制造系统及其调度
柔性制造系统中的调度优化

柔性制造系统中的调度优化一、引言柔性制造系统是当今制造业中的一项重要技术,它的出现使得生产线的灵活性和效率得到了显著提升。
为了实现柔性制造系统的高效运行,调度优化成为了其中一个不可或缺的环节。
本文将从柔性制造系统中的调度优化问题入手,对其进行详细探讨。
二、调度优化的意义1. 提高生产效率:柔性制造系统中的调度优化能够合理分配生产资源,避免资源闲置和过度调配,从而提高生产效率。
2. 缩短生产周期:通过精确的调度优化,可以减少生产过程中的等待时间和停机时间,从而缩短生产周期,提高生产效率。
3. 提高产品质量:调度优化可以确保生产过程中的关键环节得到充分的时间和资源,从而提高产品质量。
三、柔性制造系统中的调度优化问题1. 任务调度问题:柔性制造系统中存在大量的生产任务,如何合理安排任务的执行顺序以及资源的分配,是一个典型的调度优化问题。
2. 设备调度问题:柔性制造系统中的设备是生产任务的重要执行者,如何合理调度设备的运行状态,以达到最优的生产效果,也是一个关键问题。
3. 材料调度问题:材料在柔性制造系统中需要按照一定的顺序和时间点送达不同的设备,如何进行材料的调度以最大限度地提高生产效率,也是一个调度优化的重要问题。
四、调度优化的方法1. 数学规划方法:通过建立数学模型,运用优化算法进行调度优化。
常见的方法有整数规划、线性规划、动态规划等。
2. 启发式算法:启发式算法是一种基于经验和启发性思维的算法,通过不断迭代和搜索,逐步改善解决方案。
常见的方法有遗传算法、模拟退火算法等。
3. 智能算法:智能算法是一种模仿生物或人类智能思维的算法,通过学习和识别模式,不断优化解决方案。
常见的方法有神经网络、模糊逻辑等。
五、案例研究:汽车生产线的调度优化以汽车生产线为例,介绍柔性制造系统中调度优化的应用。
汽车生产线中包含多个工位和设备,而每个工位需要按照一定的顺序和时间要求完成任务。
通过建立数学模型和应用遗传算法,可以对汽车生产线的任务调度、设备调度和材料调度进行优化。
柔性制造系统中的工序调度与优化

柔性制造系统中的工序调度与优化柔性制造系统是一种以灵活、高效、便捷为核心的生产运作模式,它借助科技与智能技术构建了一个全新的制造模式,使得企业的生产能力更加灵活,更加适应市场的变化与需求,进而提升企业的核心竞争力。
而在柔性制造系统中,工序调度和优化是其最为核心的组成部分之一。
因此,本文将结合柔性制造系统的特点,分析工序调度与优化的重要性,并探讨其实现方法。
一、柔性制造系统的特点柔性制造系统的核心价值在于它具备了人力资源、物流流程和生产设施几个领域的智能化处理,这样的处理方式可以大幅提升生产效率和运作能力。
同时,它还有以下几个独特的特点:1.灵活适应:企业在市场快速变化的时候,可以通过柔性制造系统快速地适应这样的环境变化,进而满足不同时间段和不同地区的不同需求。
2.批量生产能力:柔性制造系统通常是可以根据生产需求进行批量生产的,而且它的生产能力比较灵活,可以随时调整,满足企业通过单次或者批量生产直接对订单进行支撑的需求。
3.高效率:柔性制造系统具备了更高的生产效率,其中一个主要原因在于生产过程中可以大幅减少物品的仓储与运作成本,进而在效率提升的同时提高了生产效能和管理质量。
二、工序调度与优化在柔性制造系统中的重要性工序调度是指在柔性制造系统中,根据订单的需求情况,对生产过程中各个工序的进行有序地排队安排,进而优化整个生产流程,达到更加高效率、节约成本、又快又好的生产要求。
而工序优化则是通过不断检验和验证工序安排的方式,了解到生产过程中的一些关键问题,从而可以及时做出相应的调整,使得生产效率提升到了一个更高层次。
综合以上所述,工序调度与优化在柔性制造系统中的重要性是:1.提升生产效率:合理的工序调度和优化可以避免产品的闲置或等待,使得物品的排队时间得到明显缩短,大幅度提升了生产效率。
2.降低生产成本:通过合理的调度和优化工序可以使得大部分物品得到最佳生产条件,从而减少废品和浪费,提高生产效能,避免不必要的成本浪费。
柔性制造系统的生产调度与优化

柔性制造系统的生产调度与优化柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种以高度集成、高度可变性和高度自动化为特点的先进制造技术。
它能够灵活应对市场需求的变化,提高生产效率和产品质量。
然而,实现柔性制造系统的最佳生产调度和优化仍然是一个具有挑战性的问题。
本文将探讨柔性制造系统的生产调度与优化问题,并提出相应的解决方案。
一、生产调度问题生产调度是柔性制造系统中的核心问题之一。
在实际生产过程中,如何合理安排各个工序之间的任务关系,以提高生产效率和降低生产成本,是一个关键的挑战。
为了解决这个问题,研究者们提出了多种生产调度策略。
首先,最早被应用于柔性制造系统的是传统的作业车间调度(Job Shop Scheduling)方法。
该方法主要采用基于先来先服务(First-Come-First-Served,FCFS)或者最短工序调度(Shortest Processing Time,SPT)的方式进行调度,以确保任务能够按照其加工时间的先后顺序进行。
然而,这种调度策略忽略了不同任务之间的紧急程度和重要性,容易导致制造系统资源的浪费。
随后,基于优先级的调度方法被提出并得以广泛应用。
该方法通过为每个任务分配一个优先级,然后按照优先级的先后顺序进行调度,以提高生产效率和降低系统拥堵。
优先级可根据任务的交货期、加工时间、制定成本等因素确定,也可以通过智能优化算法来自动计算。
二、生产优化问题除了生产调度问题,柔性制造系统中的生产优化也是一个重要的研究方向。
生产优化的目标是最大化生产效率、最小化成本和最优化资源利用率。
为了实现这些目标,研究者们提出了多种生产优化方法。
首先,基于遗传算法的优化方法在柔性制造系统中得到了广泛应用。
遗传算法通过模拟生物进化过程中的自然选择、交叉和变异等机制,来搜索最优解。
在生产优化中,遗传算法可用于优化生产调度、工序安排、机器选型等问题,从而提高生产效率和降低成本。
柔性制造系统的排产与调度问题研究

柔性制造系统的排产与调度问题研究柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种集先进制造技术、智能控制和灵活组织管理于一体的制造模式。
它通过自动化设备、智能控制系统以及柔性组织结构的建立,实现了生产过程中的快速响应和高效率生产。
然而,尽管柔性制造系统的潜力巨大,但在实际应用中,排产与调度问题一直是制约其发展的难题。
柔性制造系统的排产与调度问题主要包括任务分配、工件调度和设备资源利用等方面。
任务分配是指如何将生产任务合理地分配给系统中的各个工作站,以最大程度地提高系统的生产效率。
工件调度则是指对生产任务进行排序,并决定每个任务在不同工作站上的加工顺序,以使得整个生产过程能够顺利进行。
而设备资源利用则是指如何合理调配系统中的各项资源(如机器设备、人力资源等),以提高生产能力和利润率。
为了解决柔性制造系统的排产与调度问题,研究者们付出了大量的努力。
他们通过引入数学建模和优化算法等方法,提出了一系列的模型和算法,以期优化柔性制造系统的运行效率。
例如,基于传统的作业车间模型,研究者们发展了一种基于遗传算法的任务分配与工件调度方法,通过模拟和实验验证,表明该方法能够有效地提高系统的生产效率和资源利用率。
此外,近年来,随着人工智能技术的不断发展,研究者们开始探索将其应用于柔性制造系统的排产与调度问题中。
例如,基于深度强化学习的方法被提出来解决柔性制造系统的工件调度问题。
通过利用神经网络对系统的状态进行建模,并利用强化学习算法来优化工件的调度顺序,研究者们发现该方法能够显著提高系统的生产效率和适应性。
尽管已经取得了一些进展,但柔性制造系统的排产与调度问题仍然具有挑战性。
一方面,柔性制造系统的复杂性和不确定性使得问题的求解更加困难。
另一方面,不同的制造企业具有各自的特点和需求,因此,需要结合实际情况,设计出适合企业的定制化解决方案。
在未来的研究中,我们可以在以下几方面继续深入探索柔性制造系统的排产与调度问题。
柔性制造系统动态调度算法研究

柔性制造系统动态调度算法研究柔性制造系统是一种以提高生产效率和适应性为目标的生产模式。
在柔性制造系统中,工作任务可以根据产品需求进行调度和重新分配,以使生产线能够更好地适应产品变化和市场需求的变化。
因此,柔性制造系统的动态调度算法研究显得尤为重要。
本文旨在对柔性制造系统动态调度算法进行研究,通过对相关文献的综述和分析,探讨柔性制造系统动态调度算法的设计思路和优化方法,以提高生产效率和适应性。
首先,我们从柔性制造系统的基本定义和特点开始,了解该系统的基本原理和工作方式。
柔性制造系统主要包括工作站、工序、设备和产品等组成要素。
其中,工作站包括多个工人和设备,可以根据产品需求进行任务调度。
工序是产品制造过程中的一个环节,包括工作站的任务分配和设备的使用等。
设备是柔性制造系统中的核心组成部分,可以根据产品需求进行调度和利用。
产品是柔性制造系统的输出结果,可以根据市场需求进行调整和优化。
接下来,我们将重点关注柔性制造系统的动态调度算法。
动态调度算法是指根据实时生产情况和产品需求,对工作任务进行调度和重新分配的算法。
这种算法可以使柔性制造系统更加灵活和高效。
现有的柔性制造系统动态调度算法主要包括调度规则、启发式算法和优化算法等。
调度规则是一种基于经验或规则的算法,根据任务的特点和约束条件,进行任务调度和优化。
启发式算法是一种基于先验知识和启发信息的算法,在任务调度过程中充分利用这些信息进行优化。
优化算法是一种通过建立数学模型和求解优化问题的算法,以最小化生产成本或最大化生产效率。
在柔性制造系统动态调度算法研究中,我们可以采用实证研究和模拟仿真两种方法。
实证研究是指在实际柔性制造系统中进行试验和观察,收集数据和分析结果,评估不同算法的性能和适应性。
模拟仿真是指通过建立柔性制造系统的数学模型和仿真平台,在计算机上进行虚拟实验和优化分析。
这两种方法各有优劣,可以根据具体情况选择合适的方法。
在研究柔性制造系统动态调度算法时,我们可以从多个方面进行探索和改进。
柔性制造系统生产调度中的运筹学模型及方法

2、增强情绪调节能力:通过情绪调节训练、放松训练等方式增强个体的情 绪调节能力,使个体在面对负面情境时能够更加冷静、理性地应对。
3、培养积极心态:通过积极心理学、乐观训练等方式培养个体的积极心态, 使个体在面对挫折和困难时能够更加坚强和乐观,从而减少负性偏向的产生。
四、结论
自我同情对负性偏向具有复杂的影响,既有积极的一面也有消极的一面。为 了减少负性偏向的产生,我们需要采取一系列干预措施,包括提高自我意识、增 强情绪调节能力和培养积极心态等。通过这些干预措施,我们可以帮助个体更好 地应对负面情绪和情境,提高个体的心理健康和幸福感。
3、促进心理韧性:自我同情能够促进个体的心理韧性,使个体在面对挫折 和困难时更加坚强和乐观。然而,这种心理韧性也可能导致个体在面对负面情境 时,更容易产生积极的认知和行为反应,从而产生负性偏向。
三、干预措施
1、提高自我意识:通过心理咨询、自我反思等方式提高个体的自我意识, 使个体更加自己的情感和需求,从而减少负性偏向的产生。
在柔性制造系统生产调度中运用运筹学模型和方法,主要表现在以下几个方 面:
1、生产计划制定:通过运用运筹学模型及方法,可以合理安排生产计划, 确保生产任务的按时完成,同时优化生产资源和能源的利用,降低生产成本。
2、生产过程控制:通过建立相应的运筹学模型,可以对生产过程进行实时 监控和控制,及时调整生产参数和流程,确保生产过程的稳定和高效。
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对建立的柔性制造系统生产调度运筹学模型进行分析,主要包括可行性分析、 最优解搜索和参数设置。可行性分析主要是验证模型是否符合实际生产情况,以 及确定模型的适用范围。最优解搜索则是通过运用合适的优化算法,寻找模型的 最优解。参数设置则涉及到模型中各个参数的选取和调整,以实现对模型性能的 优化。
柔性制造系统下的车间调度优化研究

柔性制造系统下的车间调度优化研究柔性制造系统(Flexible Manufacturing System, FMS)是一种灵活高效的工业制造系统,它在生产过程中可以根据不同的需求进行智能调整,使得产品制造更加快捷和高效。
在柔性制造系统中,车间调度优化作为一个非常重要的管理策略,可以使得生产更加有序、高效,降低生产成本、提高生产能力。
一、柔性制造系统概述柔性制造系统是一种集多功能、高度自动化的灵活制造技术于一体的生产方式。
它通过使用先进的机器人、计算机技术等高科技设备,在实现多种产品制造的同时,还可以根据生产需求灵活地进行生产计划调整和任务分配,并保障生产线的稳定性和高效性。
要想实现柔性制造系统的高效运转,确保生产效率和质量,必须进行适当的车间调度优化,以便保持工作进度和时间的均衡,保证生产过程的高效和流畅。
因此,在柔性制造系统下,车间调度优化成了一项十分关键的推动技术和管理措施。
二、车间调度优化的重要性车间调度优化的实现,可以使车间生产任务分配变得更加合理、高效。
它能够根据不同的生产计划去安排任务执行的顺序和时间,实现不同工序任务之间的衔接和配合,保证整个生产过程的顺利运作。
当然,在生产过程中可能会出现一些例外情况,如设备故障、物料缺货等,这些突发状况会对生产进度造成不良的影响。
而车间调度优化可以通过预先制定多种预案,以应对各种不同的情况,保障生产任务的按期交付和质量稳定。
此外,车间调度优化可以实现生产过程中的制度化管理,并强调各项任务的紧密配合,增强车间生产计划与执行过程的透明度,提高车间生产管理的科学性和规格化程度,从而促进生产效率的不断提高。
三、柔性制造系统下的车间调度优化实现方式在柔性制造系统下,车间调度优化可以采用多种方式来实现。
例如,可以运用智能算法、模型预测等技术手段去确定每一张订单的生产时间表,确保生产线上每个环节安排合理、协调,最大程度地提高人力、设备资源的利用率。
同时,柔性制造系统下的车间调度优化需要考虑数学统计、运筹学等多种科学方法,以及先进的计算机技术工具的支持。
柔性生产系统的优化调度与控制

柔性生产系统的优化调度与控制柔性生产系统是一种灵活的生产模式,它可以根据市场需求进行生产规划和生产调度,生产过程可以有效地应对不同的生产情况。
柔性生产系统可以大大提高生产效率,降低生产成本,因此受到了越来越多企业的青睐。
在实际生产中,如何优化调度和控制柔性生产系统,是一个值得研究的问题。
本文将介绍柔性生产系统的优化调度与控制方面的一些研究进展。
一、柔性生产系统的优化调度柔性生产系统的优化调度是指在保证质量和效率的前提下,最大限度地利用设备和人力资源。
目前针对柔性生产系统的优化调度,主要有以下几种方法:1、基于遗传算法的调度方法遗传算法是一种模拟自然选择过程的算法,在柔性生产系统的优化调度中,遗传算法主要用于求解最优的任务分配方案和生产顺序。
研究表明,基于遗传算法的柔性生产系统调度方法可以较快地得到较优解。
2、多目标决策方法针对柔性生产系统的多目标决策问题(如最小化生产成本和最大化生产效率),多目标决策方法可以同时优化多个目标,得到生产系统的 Pareto 最优解集,以供决策者参考。
3、基于智能优化算法的调度方法智能优化算法是指模仿人类的一些智能行为(如演化、蚁群等)的算法,能够快速计算出某个问题的最优解。
基于智能优化算法的柔性生产系统调度方法,将生产任务和资源分配问题转化为一个数学模型,通过智能算法求解,可以得到最优的生产调度方案。
二、柔性生产系统的优化控制柔性生产系统的优化控制是指通过精细的控制算法实现生产过程的最优化。
柔性生产系统的优化控制,主要有以下几种方法:1、基于模型预测控制的方法基于模型预测控制的方法是指通过对柔性生产系统进行建模,并预测生产过程中可能出现的问题,从而及时对生产过程进行调整,保证生产效率和生产质量。
2、基于反馈控制的方法基于反馈控制的方法是指通过对生产过程中收集的数据进行实时监控和反馈,对生产过程进行调整,以达到最优控制效果。
这种方法适用于生产过程比较稳定的情况下,可以快速实现生产过程的优化控制。
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《CIMS与CIPS技术及应用》课程读书报告题目柔性制造系统及其调度学院信息科学与工程学院专业控制科学与工程姓名陈绍武学号 *********教师侍洪波2012年1月1日柔性制造系统及其调度陈绍武(华东理工大学信息科学与工程学院,上海 200237)摘要:基于计算机的集成制造(CIMS)时代的到来,柔性制造系统(FMS)是当前制造业的一个重要发展方向,是正在迅速发展和应用的高新技术之一。
FMS是一个投资很高的项目,调度和控制策略的好坏对FMS的运行效率和应用效益影响很大。
因此,FMS的调度和控制策略的研究是十分必要的。
关键词:柔性制造系统;生产调度;CIMSFlexible Manufacturing Systemand SchedulingCHEN Shao-wu(School of Information Science and Engineering,East China University of Science and TechnologyShanghai,200237,China)Abstract:Based the times of Computer Integrated Manufacturing System (CIMS),FMS (Flexible Manufacturing System) is now a very important developmental direction in current manufacturing industry. FMS is a new and advanced technique which is rapidly developing and applied. FMS needs vast investment. The tactic of scheduling and control of FMS deeply influence on running efficiency and applied benefit of FMS. So, the research on the tactic of the scheduling and control of FMS is quite necessary.Keywords:FMS; Flexible Manufacturing System; Production Schedule; CIMS1 柔性制造系统的发展背景随着日益激烈的市场竞争,人们对产品的功能和质量的要求不断提高,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。
随着微计算机、集成电路、传感器、通信技术、机械与控制设备等技术的迅速发展,适应这些需求的柔性制造系统(FMS-Flexible Manufacturing System)就应运而生了。
作为计算机集成制造系统(CIMS)的主要组成部分,它标志着传统的机械制造行业进入了一个发展变革的新时代,柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点【1】。
关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义:有美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。
中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。
”而我国国家军用标准则定义为:“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统。
它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种,中小批量生产。
”【2】简单地说,FMS是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。
故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品以满足市场需求。
因此在欧美等工业化国家得到了广泛的应用。
目前,我国正成为世界制造大国,要求制造系统和装备能快速适应不同产品生产的需要,从而使制造企业快速响应市场变化。
但我国机械制造业仍存在经济效益差、自动化程度低、劳动生产率低的弊端。
目前,中小批量的生产已成为制造的主流,但仍以普通机床单机生产为主,尽管我国机床拥有量和从业人数是世界上最多,的但与发达国家相比,相同数量的产出需要付出20倍的生产时间及2倍的能源及原材料。
面对日趋激烈的世界竞争环境,我们的企业应变能力差。
因而要改变我国制造业的落后局面,必须对传统的制造方式进行技术革新,发展适合于多品种中小批量的柔性制造设备。
目前我国汽车、柴油机、拖拉机、工程机械、冷冻机、兵器、航空、航天等部门都已提出对FMS的需求,这也标志着我国有了发展FMS技术的市场基础。
随着计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,简称CIMS)向纵深发展,柔性制造系统的概念也有了新的发展。
在CIMS环境下,FMS已跳出了传统MFS 的概念的局限【3】。
在CMIS概念下,FMS被定义为在广义上的可编程的控制系统,它具有处理高层次分布数据的能力,具有自动的物流;它是CMIS的概念得以在车间实施,从而实现小批量高效率的制造,以适应不同产品生命周期的动态变化。
因此可以认为FMS 是CIMS 的初步实现,也是实现C1MS的必经阶段。
但是,在设计FMS 时必须基于CIMS的总体框架统筹考虑。
至今,FMS的构想和思路得到了充分的承认。
特别是对一些原来采用大批量自动化生产线进行生产的离散型金属制品企业来说,随着科技、经济的发展和人民生活水平的提高,多品种、中小批量生产已成为机械制造业一个主要的发展趋势,FMS作为一种高效率、高精度的制造系统,已成为当今乃至今后机械自动化发展的重要方向之一。
2 柔性制造系统研究柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代生产管理技术于一体的先进制造技术。
随着科技、经济的发展和人民生活水平的提高,多品种、中小批量生产已成为机械制造业一个主要的发展趋势。
FMS作为一种高效率、高精度的制造系统,作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,将成为21世纪制造业的主要生产模式。
2.1 柔性制造系统及其组成一般认为柔性制造系统是由数控加工设备、物流贮运装置和计算机控制系统组成的自动化控制系统。
它包含2台以上具有自动刀具交换和自动工件托盘交换装置的数控机床,以加工中心为核心设备,配有自动物料传递和管理系统,如有轨运输小车或自动导引运输小车,并在中央计算机统一控制和管理下,动态地平衡资源的有效利用,具有生产调度和对加工过程的实时监控能力,可动态地实现多种零件族的自动加工,适用于多品种、中小批量生产。
由于FMS是一项工程应用技术,它的内部组成根据使用目的而异,客观上很难有一个统一的模式。
典型的柔性制造系统一般由5个功能系统组成【4】。
①自动加工系统:一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
它能按照主控计算机的指令自动加工各种零件,并能自动实现工件、刀具的交换。
②自动物流系统:是在机床、装卸站、清洗站和检验站之间运送零件和刀具的传送系统。
刀具传送主要是从系统外将预调好的刀具送入系统内的中央刀库,或从中央刀库将刀具送到机床的局部刀库;或者从局部刀库将刀具换入中央刀库,从中央刀库或局部刀库中将磨损或破损的刀具送出系统。
③自动仓库系统:由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。
自动化仓库系统的主要功能是根据主计算机系统的指令及时准确地发送和存储物料,随时提供各种物料的库存情况,与物料需求计划系统相互交换信息。
④自动监视系统:由各种传感器检测和识别整个FMS及各分系统的运行状态,对系统进行故障诊断和处理,保证系统的正常运行。
自动监视系统通过对生产线生产信息和设备状况信息的数据采集,并利用仿真技术实时反映生产线运行状况,实现对生产状况的实时监控,使在远离生产线的控制中心也能够得到生产现场的实时数据,便于自动化生产线实现对生产实际情况的及时掌握、对生产线工作进展情况的动态调度、对生产设备运行情况的实时监测。
⑤计算机控制系统:实现对FMS的运行控制、刀具管理、质量控制及数据管理和网络通信。
主要进行加工过程控制,根据生产计划来控制和执行制造系统的任务,监控系统的运行,也就是在总控级、单元级和设备级上的控制,而控制系统把整个控制任务尽可能分为相互独立的功能单元。
FMS控制系统有一些基本的功能单元,其中最重要的有:任务(作业)的管理、作业计划、运行控制、工装资源管理、NC数据管理、物流控制、人机交互控制、工况数据采集等。
2.2 柔性制造系统分类从机械加工的角度考虑,一般将各种名称的柔性自动化制造设备或设备群(或称广义的FMS),按其加工设备的规模、投资强度和用途划分为五个级别。
(1) 柔性制造模块FMM(Flexible Manufacturing Module)FMM是一台扩展了许多自动化功能(如托盘交换器、托盘库或料库、刀库、上下料机械手等)的数控加工设备,它是最小规模的柔性制造设备,相当于功能齐全的加工中心、车削中心或磨削中心等。
(2)柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cel1)FMC一般由1~2台加工中心、工业机器人、数控(NC)机床及物料运输存贮设备构成。
数控加工设备或FMM之间由小规模的工件自动输送装置进行连接,并由计算机对它们进行生产控制和管理,具有适应加工多品种产品的灵活性。
可将其视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物。
其特点是实现单机柔性化及自动化,迄今已进入普及应用程度。
(3)柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing System)FMS通常包括4台或更多的数控加工设备(加工中心与切削中心等)、FMM或FMC,是规模更大的FMC或由FMC为子系统构成的系统。
FMS的控制、管理功能也比FMC强,对数据管理与通信网络的要求更高。
由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。
FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
(4)柔性制造生产线FML(Flexible Manufacturing Line)它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。
它是以离散型生产中的FMS和连续性生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化。
其特点是柔性较低、专用性较强、生产率较高、生产量较大,相当于数控化的自动生产线,一般用于少品种、中大批量生产。